The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

ジェレミー・カスディン: 地球に似た惑星を発見できるかもしれない―花形スターシェード

翻訳: Hidehito Sumitomo 校正: Yuko Yoshida

The universe is teeming with planets.

この宇宙は惑星に満ちています

I want us, in the next decade,

今後10年で 地球に似た惑星を発見し―

to build a space telescope that'll be able to image

今後10年で 地球に似た惑星を発見し―

an Earth about another star

生命の有無を確認できる 宇宙望遠鏡を開発したいと思っています

and figure out whether it can harbor life.

生命の有無を確認できる 宇宙望遠鏡を開発したいと思っています

My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory

NASAジェット推進研究所や プリンストンのメンバーと共同で

at Princeton and I are working on technology

NASAジェット推進研究所や プリンストンのメンバーと共同で

that will be able to do just that in the coming years.

こうした技術を開発中です

Astronomers now believe that every star

天文学者によると 恒星には必ず一つの惑星があり

in the galaxy has a planet,

天文学者によると 恒星には必ず一つの惑星があり

and they speculate that up to one fifth of them

その５分の１は生命がいる 地球に似た惑星だと推測されています

have an Earth-like planet

その５分の１は生命がいる 地球に似た惑星だと推測されています

that might be able to harbor life,

その５分の１は生命がいる 地球に似た惑星だと推測されています

but we haven't seen any of them.

しかし まだ見れてはいません 間接的に検出しただけです

We've only detected them indirectly.

しかし まだ見れてはいません 間接的に検出しただけです

This is NASA's famous picture of the pale blue dot.

これはNASAの有名な 青白い点をとらえた写真です

It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,

これはNASAの有名な 青白い点をとらえた写真です

when they turned it around as it was exiting the solar system

1990年 宇宙探査機ボイジャーが―

to take a picture of the Earth

60億km離れた太陽系の外から 地球を撮影しました

from six billion kilometers away.

60億km離れた太陽系の外から 地球を撮影しました

I want to take that

地球に似た別の惑星を この写真のように撮影したいのです

of an Earth-like planet about another star.

地球に似た別の惑星を この写真のように撮影したいのです

Why haven't we done that? Why is that hard?

なぜそれが難しいのでしょうか？

Well to see, let's imagine we take

なぜそれが難しいのでしょうか？

the Hubble Space Telescope

例えばハッブル宇宙望遠鏡を 火星の軌道に持っていくと

and we turn it around and we move it out

例えばハッブル宇宙望遠鏡を 火星の軌道に持っていくと

to the orbit of Mars.

例えばハッブル宇宙望遠鏡を 火星の軌道に持っていくと

We'll see something like that,

このように 地球は少しぼやけて見えます

a slightly blurry picture of the Earth,

このように 地球は少しぼやけて見えます

because we're a fairly small telescope

火星の軌道に比べると 望遠鏡が小さすぎるからです

out at the orbit of Mars.

火星の軌道に比べると 望遠鏡が小さすぎるからです

Now let's move ten times further away.

さらに10倍離れた距離にある 天王星の軌道に移動しましょう

Here we are at the orbit of Uranus.

さらに10倍離れた距離にある 天王星の軌道に移動しましょう

It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.

より小さくなり詳細がわかりません 月はまだ小さく見えます

We can still see the little moon,

より小さくなり詳細がわかりません 月はまだ小さく見えます

but let's go ten times further away again.

さらに10倍離れた太陽系の外縁にある カイパーベルトに移動すると

Here we are at the edge of the solar system,

さらに10倍離れた太陽系の外縁にある カイパーベルトに移動すると

out at the Kuiper Belt.

さらに10倍離れた太陽系の外縁にある カイパーベルトに移動すると

Now it's not resolved at all.

今度はほとんど像になりません カール・セーガン氏によるものです

It's that pale blue dot of Carl Sagan's.

今度はほとんど像になりません カール・セーガン氏によるものです

But let's move yet again ten times further away.

さらに10倍離れた距離にある オールトの雲に移動しましょう

Here we are out at the Oort Cloud,

さらに10倍離れた距離にある オールトの雲に移動しましょう

outside the solar system,

太陽系の外です

and we're starting to see the sun

太陽が視界に入り 惑星の位置に重なります

move into the field of view

太陽が視界に入り 惑星の位置に重なります

and get into where the planet is.

太陽が視界に入り 惑星の位置に重なります

One more time, ten times further away.

さらに10倍離れた距離にある ケンタウルス座アルファ星では

Now we're at Alpha Centauri,

さらに10倍離れた距離にある ケンタウルス座アルファ星では

our nearest neighbor star,

ここは太陽に最も近い恒星ですが 惑星は消えてしまいました

and the planet is gone.

ここは太陽に最も近い恒星ですが 惑星は消えてしまいました

All we're seeing is the big beaming image of the star

見えているのは惑星よりも 100億倍明るい恒星の光だけです

that's ten billion times brighter than the planet,

見えているのは惑星よりも 100億倍明るい恒星の光だけです

which should be in that little red circle.

赤い丸に惑星があるはずですが これを発見するのだから難しい

That's what we want to see. That's why it's hard.

赤い丸に惑星があるはずですが これを発見するのだから難しい

The light from the star is diffracting.

恒星からの光は回折し 望遠鏡の内部で散乱します

It's scattering inside the telescope,

恒星からの光は回折し 望遠鏡の内部で散乱します

creating that very bright image

これで画像が明るくなりすぎ 惑星が見えなくなるのです

that washes out the planet.

これで画像が明るくなりすぎ 惑星が見えなくなるのです

So to see the planet,

惑星を見るためにはこの光を 取り除く必要があります

we have to do something about all of that light.

惑星を見るためにはこの光を 取り除く必要があります

We have to get rid of it.

惑星を見るためにはこの光を 取り除く必要があります

I have a lot of colleagues working on

そこで多くの仲間と共に 素晴らしい技術を開発しています

really amazing technologies to do that,

そこで多くの仲間と共に 素晴らしい技術を開発しています

but I want to tell you about one today

これから一つをご紹介しますが

that I think is the coolest,

これから一つをご紹介しますが

and probably the most likely to get us an Earth

おそらく10年以内に 地球に似た惑星を捉えられる技術です

in the next decade.

おそらく10年以内に 地球に似た惑星を捉えられる技術です

It was first suggested by Lyman Spitzer,

1962年 宇宙望遠鏡の父 ライマン・スピッツァーが考案しました

the father of the space telescope, in 1962,

1962年 宇宙望遠鏡の父 ライマン・スピッツァーが考案しました

and he took his inspiration from an eclipse.

皆さんが見たことのある 日食のような現象「食」からヒントを得ています

You've all seen that. That's a solar eclipse.

皆さんが見たことのある 日食のような現象「食」からヒントを得ています

The moon has moved in front of the sun.

月が太陽の前に移動し 光を遮っているため

It blocks out most of the light

月が太陽の前に移動し 光を遮っているため

so we can see that dim corona around it.

周りにコロナがぼんやりと見えます

It would be the same thing if I put my thumb up

目に入るスポットライトの光を 親指で遮ると

and blocked that spotlight that's getting right in my eye,

目に入るスポットライトの光を 親指で遮ると

I can see you in the back row.

後ろの席の人が見えるのと同じです どうなっているのでしょうか？

Well, what's going on?

後ろの席の人が見えるのと同じです どうなっているのでしょうか？

Well the moon

月は地球に影を投げかけています

is casting a shadow down on the Earth.

月は地球に影を投げかけています

We put a telescope or a camera in that shadow,

影に望遠鏡やカメラを置き そこから太陽を見ると

we look back at the sun,

影に望遠鏡やカメラを置き そこから太陽を見ると

and most of the light's been removed

光の大部分が取り除かれ コロナ内の詳しい様子を見ることができます

and we can see that dim, fine structure

光の大部分が取り除かれ コロナ内の詳しい様子を見ることができます

in the corona.

光の大部分が取り除かれ コロナ内の詳しい様子を見ることができます

Spitzer's suggestion was we do this in space.

スピッツァーの考えは これを宇宙でやるということです

We build a big screen, we fly it in space,

大きなスクリーンを作り それを宇宙で操縦します

we put it up in front of the star,

恒星の前に移動し 光の大部分を遮断します

we block out most of the light,

恒星の前に移動し 光の大部分を遮断します

we fly a space telescope in that shadow that's created,

できた影の中に望遠鏡を置くと 惑星を見ることができます

and boom, we get to see planets.

できた影の中に望遠鏡を置くと 惑星を見ることができます

Well that would look something like this.

このように見えるはずです

So there's that big screen,

こんなに大きなスクリーンでも 惑星は見つかりません

and there's no planets,

because unfortunately it doesn't actually work very well,

こんなに大きなスクリーンでも 惑星は見つかりません

残念なことに これはうまく機能しておらず

because the light waves of the light and waves

光波がスクリーンの周りで 回折しているからです

diffracts around that screen

光波がスクリーンの周りで 回折しているからです

the same way it did in the telescope.

望遠鏡の時と同様です

It's like water bending around a rock in a stream,

これは川の水が岩をよけるように 流れるようなものです

and all that light just destroys the shadow.

光が影を消してしまい これでは惑星を見ることができません

It's a terrible shadow. And we can't see planets.

光が影を消してしまい これでは惑星を見ることができません

But Spitzer actually knew the answer.

しかしスピッツァーは どうすれば良いか知っていました

If we can feather the edges, soften those edges

境界をぼかして回折を抑えれば 惑星を見ることができます

so we can control diffraction,

境界をぼかして回折を抑えれば 惑星を見ることができます

well then we can see a planet,

境界をぼかして回折を抑えれば 惑星を見ることができます

and in the last 10 years or so we've come up

ここ10年でその最適な方法を見つけました

with optimal solutions for doing that.

ここ10年でその最適な方法を見つけました

It looks something like that.

これです 花びらスターシェードと呼んでいます

We call that our flower petal starshade.

これです 花びらスターシェードと呼んでいます

If we make the edges of those petals exactly right,

花びらの端を直立させ形状を変えると 回折を制御することができます

if we control their shape,

花びらの端を直立させ形状を変えると 回折を制御することができます

we can control diffraction,

花びらの端を直立させ形状を変えると 回折を制御することができます

and now we have a great shadow.

良い影が出来ました これで約100億倍暗くなります

It's about 10 billion times dimmer than it was before,

良い影が出来ました これで約100億倍暗くなります

and we can see the planets beam out just like that.

そして惑星を見ることができました

That, of course, has to be bigger than my thumb.

スターシェードの大きさは

That starshade is about

もちろん親指よりは大きく フットボール競技場の約半分のサイズです

the size of half a football field

もちろん親指よりは大きく フットボール競技場の約半分のサイズです

and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope

５万km離れた所から望遠鏡に影を作れば 惑星を見ることができるのです

that has to be held right in its shadow,

５万km離れた所から望遠鏡に影を作れば 惑星を見ることができるのです

and then we can see those planets.

５万km離れた所から望遠鏡に影を作れば 惑星を見ることができるのです

This sounds formidable,

手ごわそうに思えますが

but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,

NASAジェット推進研究所の優秀な仲間は 素晴らしいデザインを発明しました

came up with a fabulous design for how to do that

NASAジェット推進研究所の優秀な仲間は 素晴らしいデザインを発明しました

and it looks like this.

このように巻き付いている状態から 望遠鏡から分離し

It starts wrapped around a hub.

このように巻き付いている状態から 望遠鏡から分離し

It separates from the telescope.

このように巻き付いている状態から 望遠鏡から分離し

The petals unfurl, they open up,

花びらは広がり 望遠鏡は回転します

the telescope turns around.

花びらは広がり 望遠鏡は回転します

Then you'll see it flip and fly out

望遠鏡から５万kmの地点へ 飛び出していくのがわかります

that 50,000 kilometers away from the telescope.

望遠鏡から５万kmの地点へ 飛び出していくのがわかります

It's going to move in front of the star

このように恒星の前に移動し 素晴らしい影を作り出します

just like that, creates a wonderful shadow.

このように恒星の前に移動し 素晴らしい影を作り出します

Boom, we get planets orbiting about it.

軌道を回る惑星を 見ることができました（拍手）

(Applause)

軌道を回る惑星を 見ることができました（拍手）

Thank you.

ありがとう

That's not science fiction.

SFの話などではありません この開発に５､６年間取り組んできました

We've been working on this for the last five or six years.

SFの話などではありません この開発に５､６年間取り組んできました

Last summer, we did a really cool test

去年の夏 カリフォルニアで すごい試験をしてきました

out in California at Northrop Grumman.

去年の夏 カリフォルニアで すごい試験をしてきました

So those are four petals.

花びらが４つの スターシェードのミニチュア版です

This is a sub-scale star shade.

花びらが４つの スターシェードのミニチュア版です

It's about half the size of the one you just saw.

さっきの半分ぐらいの大きさです

You'll see the petals unfurl.

花びらが広がっていきます ４名のインターンの学部生が作ったものです

Those four petals were built by four undergraduates

花びらが広がっていきます ４名のインターンの学部生が作ったものです

doing a summer internship at JPL.

花びらが広がっていきます ４名のインターンの学部生が作ったものです

Now you're seeing it deploy.

花びらは回転して 正しい位置につかなければなりません

Those petals have to rotate into place.

花びらは回転して 正しい位置につかなければなりません

The base of those petals

花びらの基底部は0.1mmという単位で 毎回同じ場所に動く必要があるのです

has to go to the same place every time

花びらの基底部は0.1mmという単位で 毎回同じ場所に動く必要があるのです

to within a tenth of a millimeter.

花びらの基底部は0.1mmという単位で 毎回同じ場所に動く必要があるのです

We ran this test 16 times,

16回の試験全てで 0.1mm単位の 正確な移動を行うことができました

and 16 times it went into the exact same place

16回の試験全てで 0.1mm単位の 正確な移動を行うことができました

to a tenth of a millimeter.

16回の試験全てで 0.1mm単位の 正確な移動を行うことができました

This has to be done very precisely,

正確に行わなければならないですが この技術を確立し宇宙に応用できれば

but if we can do this, if we can build this technology,

正確に行わなければならないですが この技術を確立し宇宙に応用できれば

if we can get it into space,

このようなものを見ることができるかもしれません

you might see something like this.

このようなものを見ることができるかもしれません

That's a picture of one our nearest neighbor stars

ハッブル宇宙望遠鏡によって撮影された 太陽に最も近い恒星の写真です

taken with the Hubble Space Telescope.

ハッブル宇宙望遠鏡によって撮影された 太陽に最も近い恒星の写真です

If we can take a similar space telescope,

少し大きい宇宙望遠鏡を使用し

slightly larger,

少し大きい宇宙望遠鏡を使用し

put it out there,

この前に遮光器を置くと このように見えるかもしれません

fly an occulter in front of it,

この前に遮光器を置くと このように見えるかもしれません

what we might see is something like that --

この前に遮光器を置くと このように見えるかもしれません

that's a family portrait of our solar system -- but not ours.

これは太陽系の家族写真ですが 見たいのは別の太陽系です

We're hoping it'll be someone else's solar system

これは太陽系の家族写真ですが 見たいのは別の太陽系です

as seen through an occulter,

遮光器―スターシェイドを通して 見られたらと思っています

through a starshade like that.

遮光器―スターシェイドを通して 見られたらと思っています

You can see Jupiter, you can see Saturn,

木星や土星 天王星や海王星などが見えます

Uranus, Neptune, and right there in the center,

木星や土星 天王星や海王星などが見えます

next to the residual light

そして中央の光の隣にある 青白い点が地球です

is that pale blue dot. That's Earth.

そして中央の光の隣にある 青白い点が地球です

We want to see that, see if there's water,

これを見つけ そこに水や酸素や オゾンがあるかどうかがわかれば

oxygen, ozone,

これを見つけ そこに水や酸素や オゾンがあるかどうかがわかれば

the things that might tell us that it could harbor life.

生命の存在を確認できるかもしれません

I think this is the coolest possible science.

これは科学で可能な最もすごいことだと思います だからこそ我々は取り組んでいるのです

That's why I got into doing this,

これは科学で可能な最もすごいことだと思います だからこそ我々は取り組んでいるのです

because I think that will change the world.

これで世界は変わると考えているからです 惑星が見られれば全てが変わるのです

That will change everything when we see that.

これで世界は変わると考えているからです 惑星が見られれば全てが変わるのです

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）